Forsker med bærbar hjerneskanner lover nye indsigter i mennesket
Amerikanske forskere har udviklet en hjerneskanner, som folk kan gå rundt med på hovedet i stedet for at ligge i en stor PET-skanner på hospitalet. Opfindelsen skal afsløre hemmeligheder om vores frygt og trang og hjælpe patienter med demens og epilepsi, lyder det. Danske forskere er skeptiske.
Hjerneforsker, PET-scanner, PET-skanner, bærbar, Albert Gjedde

Julie Brefczynski-Lewis, amerikansk hjerneforsker, med én af tre prototyper på en bærbar PET-skanner, præsenteret på en konference i Boston. Her gemmer måleudstyr og anden teknik sig i en rygsæk bag forskeren. (Foto: Thomas Hoffmann)

Du har måske prøvet det selv, eller kender nogen, der har været turen igennem: Op på en bænk og ind i en stor maskine på hospitalet, hvor man skal ligge musestille i halve og nogle gange hele timer, mens PET-skanneren kortlægger hjernen eller andre dele af kroppen.

Sådan en tur i en PET-skanner kan måske blive overflødig. Amerikanske forskere har udviklet prototypen på en ny hjernescanner, der mest af alt ligner en hjelm fra en science-fiction-film, men kan vise sig at være en rigtig god nyhed.

Tilbage til fremtiden, tankelæsning, hjelm

Måske du husker denne tankelæser-hjelm fra 1980'er-hitfilmserien 'Tilbage til fremtiden'? (Screendump fra den første film, Universal Pictures, 1985)

Med den bærbare hjerneskanner slipper du ikke bare for en potentielt anstrengende tur i PET-skanneren på hospitalet. Ifølge forskerne kan den også være med til at give et helt anderledes blik på hjernen og indsigt i, hvordan vi reagerer, når vi taler med andre mennesker, bevæger kroppen eller oplever frygt, lyst eller trang.

Bærbar PET-skanner kan se dybt ind i hjernen

Forskerne melder, at det er første gang nogensinde, det er lykkedes at skabe en bærbar PET-hjerneskanner, som kan kigge helt ned i de dybe lag af hjernen i dele som amygdala og hippocampus, ligesom traditionelle PET-skannere kan.

Opfindelsen blev for nylig præsenteret på en stor konference i USA, hvor Videnskab.dk var med.

»Lige nu kan vi kun tage billeder eller filme en lille del af hjernen med den, og indtil den er helt på plads, måler vi kun på dyr. Men med tiden kan den blive brugt på nye steder, for eksempel på skadestuer, så folk kan sidde i behagelige stillinger og ikke behøver blive fastspændt for at kunne ligge stille i en skanner,« sagde Julie Brefczynski-Lewis, lektor i fysiologi og farmakologi ved West Virginia University, på konferencen i Boston, USA.

Ifølge Julie Brefczynski-Lewis kan skanneren - som indtil videre er lavet i tre forskellige versioner - potentielt bruges i et væld af situationer.

Se eksempler på prototyper af hjerneskanneren, kaldet AM-PET:

Video præsenteret på konference i Bosten, arrangeret af det videnskabelige selskab AAAS, der udgiver tidsskriftet Science.

  • Man kan sætte den bærbare PET-skanner på folk, der bevæger sig rundt i virtual reality og for eksempel er i gang med en simuleret tur i rutsjebanen og se, hvordan hjernen reagerer undervejs.
  • Man kan bruge den på patienter med depression, mens de er i samtaleterapi, så terapeuten med det samme kan se, om samtalen har en effekt i hjernen.
  • Eller hvis en patient får behandling mod for eksempel Alzheimer eller andre sygdomme, der påvirker hjernen, kan man hurtigt afkode, om medicinen har en effekt, melder forskeren.

»Enormt prisværdig opfindelse«

Nyheden bliver modtaget med en blanding af begejstring og skepsis blandt danskere forskere.

PET-scanning

Ved PET-scanning indsprøjtes et radioaktivt sporstof, som gør det muligt at vise energiomsætningen i hjernen eller andre dele af kroppen.

PET-scanning bruges særligt i behandling af kræft, fordi kræftceller har en meget høj energiomsætning, skriver Sundhed.dk

PET-scanning er ifølge Johan Stender gået lidt af mode i hjerneforskningen, efter man fik MR-scanning, som via magnetisme kan danne meget præcise billeder uden brug af skadelige radiobølger.

På den positive side lyder perspektiverne meget lovende. Det er fantastisk, hvis man kan slippe for at ligge stille i en stor PET-skanner og stadig få gode billeder. Og samtidig fortæller de amerikanske forskere, at den bærbare skanner kun kræver små mængder af radioaktive sporstoffer, der skal sprøjtes ind i kroppen, så man kan aflæse ændringer i hjernen.

»Hvis man virkelig kan lave en bærbar, lavdosis PET-skanner med god kvalitet, vil det gøre PET til en meget, meget bredere anvendelig undersøgelsesmetode på hospitaler, for eksempel på intensivafdelinger, hvor man helst ikke vil flytte patienter hen til en skanner. Det er i sig selv enormt prisværdigt,« siger læge og hjerneforsker Johan Stender.

Professor og hjerneforsker ved Københavns Universitet Albert Gjedde tilføjer, at hvis man har en god del ekspertise i hjernefysiologi og genetik med indeover, så er den bærbare PET-skanner en »spændende metode, som i bedste fald kan afføde mange nye afsløringer om hjernen.«

Danske forskere har tvivl om ny PET-skanner

Begge forskere tvivler dog på, at den bærbare PET-skanner vil skabe store revolutioner af hjerneforskningen. Af flere årsager:

  1. PET er generelt en dårlig metode til at skaffe billeder i realtid, når hjernen skifter aktivitet hurtigt.

    En PET-skanner opfanger aktivitet i hjernen ved at måle på såkaldte sporstoffer, der er sprøjtet ind. Det giver et fint billede lige her og nu, men måler man over længere tid, vil scanneren samle målingerne og vise den akkumulerede aktivitet i hjernen i stedet for at vise den dynamiske optagelse af sporstofferne. Det betyder, at det øjebliksbillede, man gerne vil have ved ’live-målinger’, i princippet er ubrugeligt.

    Så virker EEG eller infrarød spektroskopi – som man allerede bruger i dag – umiddelbart som mere oplagte metoder, mener Johan Stender.
    »Og hvis man accepterer den præmis og siger, at PET ikke specielt godt til funktionelle aktiveringsstudier, så er spørgsmålet, hvorfor det er så vigtigt, at patienten ikke bare ligger ned i en skanner i stedet for at sidde eller stå op?« funderer han.

    PET-skanner, Albert Gjedde, verdens første

    Albert Gjedde har udleveret dette foto af verdens første PET-'skanner', som han bemærker minder en del om den nye opfindelse fra USA. Apparatet blev taget i brug i 1966 i Montreal i Canada og blev lavet af PET-skannerens fader, Gordon L. Brownell.

  2. Forskerne bag opfindelsen har endnu ikke publiceret noget substantielt om PET-skanneren. Med andre ord er det umuligt at vide, præcis hvordan den er sat sammen eller skal virke.
     

    Ifølge Albert Gjedde er det blandt andet afgørende, hvor mange detektorer der er i skanneren, hvordan målingerne bliver registreret, og hvordan man overhovedet måler aktiviteten i hjernen. Man kan vælge flere forskellige sporstoffer med varierende halveringstid, som vil påvirke målinger af patienter i bevægelse forskelligt og give forskellige udfordringer.

    Og så er der en ekstra forhindring i, at hjernen skal være i samme tilstand i hele perioden, hvor sporstofferne bliver optaget – hjernen skal være i ’steady state’. Hvordan løser man den udfordring hos patienter, der kan bevæge sig rundt med deres skanner?

»Bevægelserne er på visse måder i strid med selve princippet om ’steady state’ i sådan nogle undersøgelser. Jeg vil gerne lige se, hvordan de løser disse metodemæssige udfordringer. Men det er en sjov ide, og det bliver spændende at se, hvilken type resultater de får ud af det,« siger Albert Gjedde, professor i BRAIN Lab under Københavns Universitet.

PET-skanner del af kæmpestore BRAIN Initiative

Arbejdet med den bærbare PET-skanner fortsætter i forskningsgruppen, der består af 12 forskere fra amerikanske universiteter.

Forskerne vil formentlig bevæge sig fremad med ret store skridt, for de godt med penge i ryggen. Opfindelsen er sprunget ud af det store BRAIN-projekt, som tidligere præsident Barack Obama satte i gang med 100 millioner dollar, og som Albert Gjedde faktisk er en del af.

Formålet med BRAIN Initative er i al beskedenhed at finde nye metoder til at afdække hidtil usete detaljer om den menneskelige hjerne og på den måde revolutionere vores forståelse af den.

PET-skanner, opfindelse, ny, bærbar

De tre opfindelser bragt i kronologisk rækkefølge: Verdens første PET-'skanner' fra 1966, Doc Browns tankelæserhjelm fra 1980'erne og Julie Brefczynski-Lewis' nye sag, der stadig er ved at finde sin optimale form.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud